化學實驗聚合反應裝置

① 六、繪制懸浮聚合的實驗裝置簡圖並標出各部分儀器的名稱。(6分)

（1）試管（1分）  水槽（1分）  （2）③（或酒精專燈）（1分）2KMnO 4 △ K 2 MnO 4 +MnO 2 +O 2 ↑ （2分）  導管口剛有氣泡冒出就收屬集（或集氣瓶事先未裝滿水等，合理即可）（1分） 分析：根據高錳酸鉀制氧氣的裝置用到的儀器進行選擇，用排水法收集氧氣時氧氣須裝滿水，待氣泡連續均勻冒出時開始收集． （1）儀器名稱為試管；水槽 （2）用KMnO 4 製取O 2 需要加熱，且試管口要塞棉花團，因此少了酒精燈．用排水法收集氧氣時氧氣須裝滿水，待氣泡連續均勻冒出時開始收集．收集的氧氣不純可能原因有導管口剛有氣泡冒出就收集（或集氣瓶事先未裝滿水） 故答案為：（1）試管；  水槽 （2）③（或酒精燈）；2KMnO 4 △ K 2 MnO 4 +MnO 2 +O 2 ↑.導管口剛有氣泡冒出就收集（或集氣瓶事先未裝滿水等，合理即可）

② 材料化學工程國家重點實驗室（南京工業大學）的科研領域

實驗室面向國家重大需求和國際學術前沿，以建設材料化學工程領域高水平的科學研究、人才培養和學術交流基地為目標，圍繞「用化學工程的理論與方法指導材料制備與加工過程」、「發展以新材料為基礎的化工單元技術與理論」的學術思路，開展創新性應用基礎研究，致力於解決制約我國過程工業可持續發展的能源、資源和環境等瓶頸問題，構建化學工程與材料學科交叉研究的平台。
研究方向一：材料結構與傳遞現象
研究思路是通過分子模擬手段和必要的實驗研究，在多尺度范圍內揭示材料結構、性能與制備的關系，並對過程設計、生產加工的流程進行模擬，構建材料化學工程的理論基礎。在研究方向的選擇上，研究材料的分子設計，通過模擬和實驗研究揭示材料的結構－性能關系，從而實現根據最終產品的性能要求裁剪、構築材料的分子結構的目的；通過研究材料微結構傳遞和反應物質與材料的相互作用規律以及這種作用規律與宏觀環境的變化關系，描述微結構中的傳遞現象，建立材料的功能與微結構的定量關系；通過對材料微觀/介觀尺度下存在的基本規律進行研究，獲得材料制備和應用過程中微觀/介觀層次的相結構及演變過程和機理，從而提供材料技術應用的理論依據，為新材料的制備與應用提供理論基礎；對材料制備及應用中所涉及的與流體流動相關的各種宏觀現象進行計算流體力學模擬，為材料制備和應用的工藝流程提供改造設計與創新設計。擬開展如下研究工作：
1）材料的分子設計研究
運用分子模擬、分子組裝等技術開展新材料分子及表面結構設計與構築研究，包括對微/納米材料、無機/有機聚合物基雜化材料等的分子及表面結構進行設計與構築，揭示材料結構－性能的關系，為材料的制備與應用提供理論基礎。主要包括研究微/納米材料可控制備新技術及相關科學基礎理論，從量子、化學熱力學及結晶動力學的角度，研究納米材料的形成機理及微結構控制規律，建立材料制備加工過程－材料形態結構－材料應用性能之間的關系；研究微/納米材料的表面修飾與構築即微/納米粒子的表面改性、微/納米粒子表面與表面改性劑相互作用，改善微/納米粒子表面的可潤濕性，增強微/納米粒子在介質中的分散性和相容性，特別研究具有超親水、超疏水表面的微/納米材料及其具有功能化生長的功能化微/納米材料；針對有機－無機雜化材料制備與加工，研究無機材料表面改性機理及表面結構控制，以及與有機單體原位聚合、雜化過程機理，通過無機材料的表面設計和表面處理控制無機/聚合物復合材料的界面結構和行為，得到多種性能優良的多元多尺度復合材料，提高納米雜化復合高分子材料的加工性能，探索其特異的光電等特異性能。
2）材料界面分子傳遞現象研究
通過分子模擬技術、密度泛函理論、逾滲理論等手段，研究材料微結構傳遞和反應的物質與材料的相互作用規律、以及這種作用規律與宏觀環境的變化關系，描述微結構中的傳遞行為，建立材料功能與微結構的定量關系，實現面向應用需求來設計材料微結構的目標。主要包括通過分子模擬從分子層面來研究材料化學工程，如膜科學、介孔材料、燃料電池產氫等的共性科學問題，包括流體在非均一表面和受限條件下的結構與動態性質，探索微傳遞與微擴散機理並建立相應的熱力學模型；研究納米尺度多孔材料中的受限行為的研究，多孔材料包括：碳材料（活性炭），分子篩，多孔硅膠，納米管，以及low-k和High-k多孔微電子介電材料等，研究流體物質與固體表面的相互作用，以及基於分子模擬研究流體混合物在多孔膜中的擴散和滲透，為建立表觀理論模型和設計新型功能性材料提供機理上的指導；將材料學的理論與方法引入經典的傳質理論中，構建膜過程傳質結構模型，建立多孔陶瓷膜的分離性能與其微結構之間的關系模型，建立膜面濾餅形成的動力學模型，描述膜分離機理，實現面向應用過程的膜材料微結構設計的目的。
3）材料的多尺度模擬及耦合研究
由於材料微結構及其演化在空間和時間分布范圍很大，需要採用不同尺度下的模擬以獲得材料性能的完整表徵和正確預測。通過採用量化計算、分子模擬以及介觀模擬等方法，對材料微觀/介觀尺度下存在的基本規律進行研究，揭示材料制備和應用過程中微觀/介觀層次的相結構及演變過程和機理，獲得材料在宏觀上體現的性能，從而提供材料技術應用的理論依據，為新材料的制備與應用提供理論基礎。同時，針對材料制備及應用過程中所涉及的化學工程「三傳一反」各種宏觀現象進行CFD（計算流體力學）模擬，為材料制備和應用的工藝流程的改造或創新設計奠定基礎。主要包括基於分子模擬研究大尺度分子在不同溶劑中的相行為和自組裝，並在統計力學的基礎上建立描述聚合物和表面活性劑相行為的狀態方程，研究溶質的存在對表面活性劑相行為和的影響，以及溶質在膠束條件下的傳遞行為和動力學行為；以CFD技術的理論模型和各種工程應用為研究對象，理論模型的研究內容主要是指除CFD技術自帶一些通用模型之外的可以運用於特殊使用場合的物理、化學、數學模型，如各類反應模型、氣泡流模型、流化床模型、特殊的傳熱模型等。應用研究主要是針對無機非金屬材料行業的燃燒系統（如水泥回轉窯、碳酸鍶、碳酸鋇、鉻鹽煅、磁粉、玻璃、陶瓷窯爐能的優化設計、優化操作、節能降耗等；及石油化工加熱爐－油氣混燒、重整與催化劑再生等過程自動化控制和最最優調節與操作等。高分子聚合反應器中聚合速率、粘性特性及反應裝置的優化設計。
研究方向二：材料制備的化學工程方法
基本研究思路是利用化學工程學科的理論及方法指導材料的設計與制備，通過對材料生產過程進行系統的化學工程研究，同時發展若乾重要新材料的設計與制備方法，奠定新材料產業形成的理論與技術基礎。在研究方向的選擇上，依據國家重大需求和本實驗室的優勢研究方向，重點發展生物基高分子材料制備技術，以緩解大宗原材料和重要化學品生產對礦石資源的高度依賴；重點發展水泥生產的綠色制備技術，提供其循環經濟的理論基礎；建立面向應用過程的無機膜材料設計方法，通過對無機膜材料的功能－結構－制備關系的理論研究，揭示宏觀使用性能與材料微結構的定量關系以及材料的微結構形成機理與控制規律，從而建立面向應用過程的陶瓷膜材料設計與制備的理論框架。擬開展如下研究工作：
1）生物基材料研究
以國家石油替代戰略目標為導向，研究生物質為原料的大宗高分子基礎原材料的制備技術，緩解材料工業對礦石資源過分依賴的局面。用生物化學的理論揭示生物高分子及單體的合成機理、生物高分子性能和工藝參數控制的關系。用現代化學工程手段，解決生物材料制備過程中的若干關鍵問題，使我國的生物基材料制備技術達到國際先進水平。主要包括：生物催化劑篩選和改造，面向生物材料單體和高聚物制備所需，開展微生物或酶發現的理論和方法學研究，建立和完善生物催化劑的改造方法學，搭建離子束、激光、化學誘變劑常用誘變技術平台，能夠在更快時間內，開發出性能更好、更經濟的適用生物材料制備的微生物菌種。建立合理分子設計，定向進化改良微生物的方法，在離子束生物技術與分子生物學結合改造微生物方面形成特色，在變種庫構建和高通量篩選方法上實現突破。圍繞幾個大宗聚合物單體制備所需，開展微生物菌種篩選和改造研究，包括聚乳酸單體L-和D-乳酸；被譽為「21世紀大型纖維」PTT生產的關鍵單體1,3-丙二醇；聚氨基酸單體L-和D-氨基酸，如L-精氨酸，L-丙氨酸及丙酸生產菌種研究。篩選和改造適用於制備聚谷氨酸、聚賴氨酸等聚醯胺類生物高分子和威蘭膠多糖類高分子用的生物催化劑；生物高分子材料的生物催化過程：研究生物轉化生產單體和高聚物的代謝機理，以生物高分子聚谷氨酸合成代謝途徑為研究對象，應用近年來研究相當活躍的同位素示蹤分析和代謝工程理論和技術，分析生物代謝途徑和網路，闡明生物聚合的關鍵酶和限速步驟，在此基礎上採用分子生物學手段強化代謝中心流，敲除副產物代謝旁路，使微生物菌種朝著聚谷氨酸合成的方向進行代謝，達到超量合成聚谷氨酸的目的。研究單體和高聚物的生物轉化過程中調控和優化問題。擬重點研究丁二酸的高密度發酵，放大生產的影響因素，探索生物路線生產丙酸的技術。研究細胞的固定化技術以提高丙酸生產菌種的穩定性和催化活力，綜合考慮副產物維生素B12的聯產和回收問題，實現丙酸生產過程的利益最大化，並設計反應與分離耦合裝置，實現丙酸的連續生產；生物高分子材料的催化合成：生物基平台化合物脫水催化工程的應用技術研究，以生物乙烯及生物基丙烯酸為研究體系，探索以生物發酵得到的生物小分子為原料，通過化學法脫水製得大宗化學品，提高催化劑反應選擇性及使用壽命，並通過一系列表徵手段探索其改性及反應機理；建立完整的工業催化劑性能評價體系，並進行生物發酵過程與催化脫水工藝過程耦合一體化研究，建立中試規模工藝和裝備，進而完成對該工藝的技術經濟指標評價，為工業規模化生產提供工業化裝備的設計、製造和優化技術。
2）無機膜材料研究
我國過程工業中，資源利用率低、能源消耗高、環境污染嚴重等問題大都與分離過程中的高能耗和低效率有密切關系，而無機膜材料是解決分離過程中這些問題的有效途徑之一。對無機膜材料的設計、制備與應用進行系統的研究，在理論上建立面向應用過程的膜材料設計與制備的理論框架，在方法上建立我國膜材料的設計技術平台和指標評價體系，在技術上解決若干對國民經濟有重要影響的特種膜材料的微結構控制和膜形成的關鍵問題，使得我國無機膜材料制備技術達到國際先進技術水平，為我國無機膜領域的跨越式發展和在國家重大工程中的應用提供基礎。主要包括多孔陶瓷膜制備方法與微觀結構的關系研究，建立粒子堆積孔徑及孔隙率與原料粒子粒徑分布之間的關系方程，在理論上揭示膜形成過程中孔道的空間結構變化規律，對膜在多孔載體上熱處理過程中顆粒的一維受限變化行為與燒結制度間的關系進行研究，建立多孔載體上薄膜熱處理過程中「一維受限燒結機理」，對多孔陶瓷膜中物質傳遞機理和流體力學進行研究，研究設計結構更加合理的大型陶瓷膜元件，基於摻雜理論，從材料學角度對膜表面性質進行剖析，研究摻雜對膜材料微結構及表面性質的影響，關聯膜材料微結構及表面性質與摻雜控制條件的關系，從而獲得高性能的陶瓷膜材料；緻密金屬膜的設計制備與氫氣分離集成過程研究，在前期光催化沉積制備鈀膜的專利技術基礎上，研究開發新型超薄金屬合金膜制備方法，通過光催化沉積制備完整緻密的金屬透氫膜，研究超薄化金屬膜的耐久性；混合導體膜材料的設計、制備及應用，研製新的高氧通量、高穩定性的具有自主知識產權的透氧膜材料、繼續開展將CO2熱分解和CH4部分氧化制合成氣耦合在一個緻密透氧膜反應器中的膜反應過程，研究反應過程中膜材料結構的演變規律，研製高效、穩定的二氧化碳分解催化劑、制備支撐體和膜層不同種材料的片式/管式擔載型混合導體透氧膜，並建立擔載型緻密透氧膜透氧機理的數學模型、制備中空纖維混合導體緻密透氧膜，建立CH4部分氧化制合成氣的膜反應器樣機、研究膜反應器的設計和管式膜反應器的高溫密封材料和技術；有機/陶瓷復合膜的設計、制備及應用，重點開發高性能復合PDMS/陶瓷透醇膜材料及有機/陶瓷復合透水膜，突破復合膜放大制備技術及膜元件、組件以及成套裝置工程化放大過程中的若干關鍵問題，預期形成規模化制備改性PDMS/陶瓷透醇膜的制備技術、滲透汽化膜組件的工業設計技術，以及與膜組件相匹配的成套裝備，建立透水、透醇膜一體化測試平台；分子篩膜的制備及其在有機物混合體系中的分離研究，研究支撐體制備技術，分析多孔支撐體微觀結構對分子篩晶體成長的影響，從而實現對不同種類的膜進行相對應的支撐體設計與制備；研究分子篩晶體生長機理，建立分子篩膜晶體成長過程與制備控制參數之間的關系；重點研究NaA型分子篩膜的規模製備，並以乙醇/水體系為重點，進行NaA分子篩膜滲透汽化工業裝置的研製，達到工業應用的水平。
3）膠凝材料研究
針對我國水泥生產資源消耗量大但有效利用率低下問題，本方向吸納化學工程理論，通過對水泥制備中機理問題及熟料體系研究，突破傳統的硅酸鹽水泥熟料礦相體系，提高水泥熟料膠凝性，改善傳統水泥製造工藝。本方向的研究可以在我國建立強度與耐久性兼優的高性能水泥材料新體系，實現水泥和水泥基材料的高性能化和生態化。主要包括對高C3S熟料的C3S最佳含量、礦物相匹配和摻雜物質的作用進行研究，制備出高C3S熟料。研究摻雜C3S調制結構，建立與水化活性的關系；研究高C3S熟料、表面活化的天然輔助性膠凝材料和石膏的優化復合來制備高性能水泥，並得到轉化應用；基於水泥低水灰比的實際應用和高性能化來開展水泥漿體的組成和結構研究，建立水泥漿體結構模型；針對有害離子侵蝕環境和鹼集料反應典型工程應用開展高性能水泥基材料耐久機理研究，建立壽命預測模型，提出高耐久水泥基材料的設計原理。
研究方向三：材料的化學工程應用基本研究
思路是緊密圍繞國家中長期科學與技術發展規劃，面向緩解過程工業的資源、能源和環境瓶頸問題的重大需求，以開發的新型材料為基礎，研究新型分離技術、新反應技術以及過程集成技術，形成具有自主知識產權、對國民經濟有重大影響的標志性成果，實現理論研究對國民經濟和社會發展的直接貢獻。在方向選擇上，圍繞節能減排的具體目標，重點發展以膜材料、吸附等新材料為基礎的新型分離技術；以生物材料、膜材料、催化材料等新材料為基礎的新型反應技術；以新材料為基礎的過程集成技術及相關的基礎研究，主要集中在反應－膜分離耦合、膜催化反應器、微化工反應過程等集成技術的應用基礎研究。擬開展如下研究工作：
1）基於材料的分離過程研究
發展以新材料為基礎的新型分離技術，具有節約能源的特徵。本實驗室以新材料如膜材料、新型吸附材料等為基礎發展起來的新型分離技術，如膜分離、吸附分離等，在分離過程中一般不產生相的變化，因此具有節約能源的特徵，發展十分迅速，成為分離領域的主要發展方向。主要包括基於膜材料，開展膜法污水處理技術研究及工程應用研究，在鋼鐵等行業實現規模應用，重點研究污水中污染物成分對膜和膜污染過程的影響及機理、膜的有機和生物污染模型的建立、性能優越的新型分離膜材料（尤其是抗污染膜）的設計與開發、新型膜組件的開發、膜組件清洗技術開發等；提出採用透醇膜滲透汽化過程與乙醇發酵過程相耦合的膜生物反應器集成過程，並與透水膜滲透汽化流程相結合，形成連續制備無水乙醇的新工藝；膜分離技術與生物質衍生物水相重整制氫耦合研究，開發出小型生物質制氫裝置，推動氫能源的普及應用，並有針對性地對膜法氫分離金屬膜材料和制氫與膜分離集成過程展開研究，在膜組件裝配、高溫密封技術、制氫與膜分離集成方式以及操作工藝等對分離效率及膜的穩定性影響等方面開展工作，為透氫金屬膜的評價和使用提供測試分析平台，為氫能源的工業化應用提供技術和理論基礎；基於新型吸附材料，對吸附分離過程進行研究，進一步探明多孔吸附材料微結構和表面化學性質對吸附性能影響規律，針對常規吸附劑無法分離的體系，開發出具有自主知識產權、技術性能國內外領先的新型吸附劑和吸附過程並實現工業化，為氣體能源儲存、大氣污染治理等提供技術支撐；面向傳統產業提升氣體凈化技術水平，推廣應用新型吸附分離過程，推動吸附過程的工業應用。
2）基於材料的反應過程研究
以新材料為基礎的反應技術正在改變著化工與石油化工的面貌，發展以新材料為基礎的反應技術，具有綠色、高效等特徵。本實驗室以新材料如生物材料、膜材料、催化材料等為基礎發展起來的新型反應技術，對傳統的反應過程的技術進步具有重要的促進作用。主要包括基於生物材料的反應過程研究，開展丙交酯的開環聚合研究，設計並合成新型開環聚合引發劑/催化劑，研究引發劑的結構與功能關系，以期獲得高效引發劑，在較短時間完成丙交酯聚合並達到較高分子量，用一步聚合代替現有的兩步法聚合；以發酵得到的丁二酸為原料，開展生物可降解材料PBS及其共聚、共混材料的合成研究；基於環境友好催化材料的催化反應過程研究，通過分析催化過程對催化材料的結構和組成的要求，研究基於新催化劑的催化過程研究。重點研究ZSM-5、MCM-22等沸石分子篩催化材料以及以其為活性組分的催化劑，SBA-15等介孔分子篩為載體的催化劑，雜多酸為活性組分的催化劑等；並研究以甲苯擇形歧化為代表的擇形催化過程，以苯的羥基化為代表的芳烴定向氧化過程，以酯化和縮合反應為代表的精細化工過程等；研究可用於清潔燃油生產、化學品綠色合成的固體強酸催化材料催化應用研究、固體強酸催化烷烴臨氫異構化技術的中試研究；基於膜材料，研究固體氧化物燃料電池及新型動力電池，通過新材料的開發制備及基礎研究，實現以直接碳氫化合物為燃料的低溫固體氧化物燃料電池技術，千瓦級的管式燃料電池技術；前端聚合反應工程，研究內容包括前端聚合反應的化學反應動力學、化學反應熱力學、化工傳遞過程規律。特別研究反應熱量的產生和傳遞等因素及分歧參數對聚合物前端運動形式的影響，找出熱傳遞和對流傳導對前端不穩定性影響的關鍵因素以及影響前端聚合反應工藝的諸因素，建立其動力學方程。
3）基於材料的反應分離耦合過程研究
開展以新材料為基礎的過程集成技術及相關的基礎研究，可以提高生產效率，使單位產品能耗更低、資源利用率更高、「三廢」更少。本實驗室主要通過對反應－膜分離耦合、膜催化反應器、微化工反應過程等集成技術的研究，形成特色與優勢研究方向，服務於國民經濟建設。主要包括反應－膜分離耦合過程，以提高傳統反應過程的資源利用率為目標，開展反應－膜分離耦合過程的基礎與應用研究，主要研究內容是反應過程與膜分離過程的匹配關系、耦合過程的流體力學、反應動力學、耦合過程的模型化、耦合過程中膜結構演變規律以及膜污染與再生、耦合過程中膜組件的大型化、標准化設計以及在線清洗技術，預期形成自主知識產權的反應－膜分離耦合技術，建立萬噸級的反應－膜分離耦合示範裝置；微反應過程研究，利用新型的微反應器開發新的納米顆粒合成與反應過程新工藝，特別是針對強吸熱和防熱反應、兩相互不相溶體系、傳質控制的反應等開展研究工作，以期開發新的快速安全高效的微反應過程，以新型的節段流形式連續合成納米無機材料和沸石分子篩，達到連續快速尺寸可控的納米材料合成新技術。

③ 高分子化學實驗題！求幫忙！急求啊！！！

1)懸浮聚合體系一般有單體、引發劑、水，分散劑四個基本組分組成。單體是反應主體，反應後是聚合物的結構單元；引發劑是引發聚合反應；水為溶劑；分散劑用來降低分散體系中苯乙烯粒子聚集。如換成本體聚合，體系基本組成成分為單體、引發劑；乳液聚合，體系基本組成成分為單體、引發劑、乳化劑、水。
2）懸浮聚合主義項：1）存在自動加速反應，控制好攪拌速率和分散劑用量及反應溫度；2）溶劑為水，應選擇油溶性引發劑；3）反應後，產品純化和處理；等。

④ 高一化學有機物知識點

一、物理性質實驗 （1）石油的分餾
實驗：裝配一套蒸餾裝置，將100mL 石油注入蒸餾燒瓶中，再加幾片碎瓷片以防石油暴沸。然後加熱，分別收集60℃～150℃和150℃～300℃時的餾分。
現象與解釋：石油是烴的混合物，沒有固定的沸點。在給石油加熱時，低沸點的烴先氣化，經過蒸餾分離出來；隨著溫度的升高，高沸點的烴再氣化，經過蒸餾後又分離出來。收集到的60℃～150℃時的餾分是汽油，150℃～300℃時的餾分是煤油。
（2）蛋白質的鹽析
實驗：在盛有雞蛋白溶液的試管里，緩慢地加入飽和(NH4)2 SO4或Na2SO4溶液，觀察現象。然後把少量帶有沉澱的液體加入盛有蒸餾水的試管里，觀察沉澱是否溶解。
現象與解釋：有沉澱的析出，析出的沉澱可以溶解在水中。向蛋白質溶液中加入某些濃的無機鹽溶液後，蛋白質的溶解度減小，使蛋白質凝聚析出，這種作用叫鹽析。鹽析是一個可逆的過程。
2．有機物物理性質也表現出一定的規律，現歸納如下：
（1）顏色：有機物大多無色，只有少數物質有顏色。如苯酚氧化後的產物呈粉紅色。
（2）狀態：分子中碳原子數不大於4的烴（烷、烯、炔）、烴的衍生物中的一氯甲烷、甲醛呈氣態，汽油、煤油、苯、甲苯、乙醇、乙酸、乙酸乙酯等呈液態，絕大多數高分子化合物常溫下呈固態。
（3）氣味：中學化學中涉及到的很多有機物具有一定的氣味，如：苯有特殊氣味，硝基苯有苦杏仁味，甲醛、乙醛、乙酸有刺激性氣味，乙酸乙酯有芳香氣味。
（4）密度：氣態有機物的相對分子質量大於29時，密度比空氣大；液態有機物密度比水小的有烴（烷、烯、炔、芳香烴）、低級酯、一氯代烴、乙醇、乙醛等；密度比水大的有硝基苯、溴苯、四氯化碳、氯仿、溴代烴、乙二醇、丙三醇等。烷、烯、炔等烴類同系物相對密度隨著分子內碳原子數的增加的而增大；一氯代烷的相對密度隨著碳原子數的增加而減小。
（5）水溶性：與水任意比混溶和易溶於水的有乙醇、乙酸、乙醛、乙二醇、丙三醇、苯酚（65℃以上）、甲醛、葡萄糖等；難溶於水的有烴（烷、烯、炔、芳香烴）、鹵代烴、高級脂肪酸、硝基苯、溴苯。醇、醛、羧酸等有機物的水溶性隨著分子內碳原子數的增加而逐漸減小。

化學性羨緩質實驗
1．甲烷
（1）甲烷通入KMnO4酸性溶液中
實驗：把甲烷通入盛有KMnO4酸性溶液的試管里，觀察紫色溶液是否有變化？
現象與解釋：溶液顏色沒有變化。說明甲烷與KMnO4酸性溶液不反應，進一步說明甲烷的性質比較穩定。
2）甲烷的取代反應
實驗：取一個100mL的大量筒，用排飽和食鹽水的方法先後收集20mLCH4和80mLCl2，放在光亮的地方（注意：不要放在陽光直射的地方，以免引起爆炸），等待片刻，觀察發生的現象。
現象與解釋：大約3min後，可觀察到量筒壁上出現油狀液滴，量筒內飽和食鹽水液面上升。說明量筒內的混合氣體在光照下發生了化學反應；量筒上出現油狀液滴，說明生成了新的油狀物質；量筒內液面上升，說明隨著反應的進行，量筒內的氣壓在減小，即氣體總體積在減小。
2．乙烯
（1）乙烯的燃燒
實驗：點燃純凈的乙烯。觀察乙烯燃燒時的現象。
現象與解釋：乙烯在空氣中燃燒，火焰明亮，並伴有黑煙。乙烯中碳的質量分數較高，燃燒時有黑煙產生。 （2）乙烯使KMnO4酸性兄純模溶液褪色
實驗：把乙烯褲耐通入盛有KMnO4酸性溶液的試管里，觀察試管里溶液顏色的變化。
現象與解釋：KMnO4酸性溶液的紫色褪去，說明乙烯能被氧化劑KMnO4氧化，它的化學性質比烷烴活潑。 （3）乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色
實驗：把乙烯通入盛有溴的四氯化碳溶液的試管里，觀察試管里溶液顏色的變化。
現象與解釋：溴的紅棕色褪去，說明乙烯與溴發生了反應。
3．乙炔
（1）點燃純凈的乙炔
實驗：點燃純凈的乙炔。觀察乙炔燃燒時的現象。
現象與解釋：乙炔燃燒時，火焰明亮，並伴有濃烈的黑煙。這是乙炔中碳的質量分數比乙烯還高，碳沒有完全燃燒的緣故。
（2）乙炔使KMnO4酸性溶液褪色
實驗：把純凈的乙炔通入盛有KMnO4酸性溶液的試管里，觀察試管里溶液顏色的變化。
現象與解釋：KMnO4酸性溶液的紫色褪去，說明乙炔能與KMnO4酸性溶液反應。
（3）乙炔使溴的四氯化碳溶液褪色
實驗：把純凈的乙炔通入盛有盛有溴的四氯化碳溶液的試管里，觀察試管里溶液顏色的變化。
現象與解釋：溴的紅棕色褪去，說明乙炔也能與溴發生加成反應。
4．苯和苯的同系物
實驗：苯、甲苯、二甲苯各2mL分別注入3支試管，各加入3滴KMnO4酸性溶液，用力振盪，觀察溶液的顏色變化。
現象與解釋：苯不能使KMnO4酸性溶液褪去，說明苯分子中不存在碳碳雙鍵或碳碳三鍵。甲苯、二甲苯能使KMnO4酸性溶液褪去，苯說明甲苯、二甲苯能被KMnO4氧化。
5． 鹵代烴
（1）溴乙烷的水解反應
實驗：取一支試管，滴入10滴～15滴溴乙烷，再加入1mL5％的NaOH溶液，充分振盪、靜置，待液體分層後，用滴管小心吸入10滴上層水溶液，移入另一盛有10mL稀硝酸溶液的試管中，然後加入2滴～3滴2％的AgNO3溶液，觀察反應現象。
現象與解釋：看到反應中有淺黃色沉澱生成，這種沉澱是AgBr，說明溴乙烷水解生成了Br—。
（2）1，2－二氯乙烷的消去反應
實驗：在試管里加入2mL1，2－二氯乙烷和5 mL10％NaOH的乙醇溶液。再向試管中加入幾塊碎瓷片。在另一支試管中加入少量溴水。用水浴加熱試管里的混合物（注意不要使水沸騰），持續加熱一段時間後，把生成的氣體通入溴水中，觀察有什麼現象發生。
現象與解釋：生成的氣體能使溴水褪色，說明反應生成了不飽和的有機物。
6．乙醇
（1）乙醇與金屬鈉的反應
實驗：在大試管里注入2mL左右無水乙醇，再放入2小塊新切開的濾紙擦乾的金屬鈉，迅速用一配有導管的單孔塞塞住試管口，用一小試管倒扣在導管上，收集反應中放出的氣體並驗純。
現象與解釋：乙醇與金屬鈉反應的速率比水與金屬鈉反應的速率慢，說明乙醇比水更難電離出H＋。
（2）乙醇的消去反應
實驗：在燒瓶中注入20mL酒精與濃硫酸（體積比約為1:3）的混合液，放入幾片碎瓷片。加熱混合液，使液體的溫度迅速升高到170℃。
現象與解釋：生成的氣體能使溴的四氯化碳溶液褪色，也能使高錳酸鉀酸性溶液褪色。
7．苯酚
1）苯酚與NaOH反應 實驗：向一個盛有少量苯酚晶體的試管中加入2mL蒸餾水，振盪試管，有什麼現象發生？再逐滴滴入5％的NaOH溶液並振盪試管，觀察試管中溶液的變化。
現象與解釋：苯酚與水混合，液體呈混濁，說明常溫下苯酚的溶解度不大。當加入NaOH溶液後，試管中的液體由混濁變為澄清，這是由於苯酚與NaOH發生了反應生成了易溶於水的苯酚鈉。
（2）苯酚鈉溶液與CO2的作用 實驗：向苯酚與NaOH反應所得的澄清中通入CO2氣體，觀察溶液的變化。 現象與解釋：可以看到，二氧化碳使澄清溶液又變混濁。這是由於苯酚的酸性比碳酸弱，易溶於水的苯酚鈉在碳酸的作用下，重新又生成了苯酚。
（3）苯酚與Br2的反應
實驗：向盛有少量苯酚稀溶液的試管里滴入過量的濃溴水，觀察現象。
現象與解釋：可以看到，立即有白色沉澱產生。苯酚與溴在苯環上的取代反應，既不需加熱，也不需用催化劑，比溴與苯及其同系物苯環上的取代反應容易得多。這說明受羥基的影響，苯酚中苯環上的H變得更活潑了。
（4）苯酚的顯色反應 實驗：向盛有苯酚溶液的試管中滴入幾滴FeCl3溶液，振盪，觀察現象。
現象與解釋：苯酚能與FeCl3反應，使溶液呈紫色。
8．乙醛 （1）乙醛的銀鏡反應
實驗：在潔凈的試管里加入1mL2％的AgNO3溶液，然後一邊搖動試管，一邊逐滴加入2％的稀氨水，至最初產生的沉澱恰好溶解。再滴入3滴乙醛，振盪後把試管放在熱水浴中溫熱。觀察現象。
現象與解釋：AgNO3與氨水生成的銀氨溶液中含有的Ag(NH3)2OH是一種弱氧化劑，它能把乙醛氧化成乙酸，而Ag+被還原成金屬銀。
（2）乙醛與Cu(OH)2的反應 實驗：在試管中加入10％的NaOH溶液2 mL，滴入2％的CuSO4溶液4滴～6滴，振盪後乙醛溶液0.5 mL，加熱至沸騰，觀察現象。
現象與解釋：可以看到，溶液中有紅色沉澱產生。反應中產生的Cu(OH)2被乙醛還原成Cu2O。
9．乙酸
（1）乙酸與Na2CO3的反應
實驗：向1支盛有少量Na2CO3粉末的試管里，加入約3mL乙酸溶液，觀察有什麼現象發生。
現象與解釋：可以看到試管里有氣泡產生，說明乙酸的酸性強於碳酸。
2）乙酸的酯化反應 實驗：在1支試管中加入3mL乙醇，然後邊搖動試管邊加入2 mL濃硫酸和2 mL冰醋酸。用酒精燈小心均勻地加熱試管3min~5min，產生的氣體經導管通到Na2CO3飽和溶液的液面上。
現象與解釋：在液面上看到有透明的油狀液體產生，並可聞到香味。這種有香味的透明油狀液體是乙酸乙酯。
10．乙酸乙酯
實驗：在3支試管中各滴入6滴乙酸乙酯。向第一支試管里加蒸餾水5mL；向第二支試管里加稀硫酸（1:5）0.5mL、蒸餾水5mL；向第三支試管里加30％的NaOH溶液0.5mL、蒸餾水5mL。振盪均勻後，把3支試管都放入70℃～80℃的水浴里加熱。
現象與解釋：幾分鍾後，第三支試管里乙酸乙酯的氣味消失了；第二支試管里還有一點乙酸乙酯的氣味；第一支試管里乙酸乙酯的氣味沒有多大變化。實驗說明，在酸（或鹼）存在的條件下，乙酸乙酯水解生成了乙酸和乙醇，鹼性條件下的水解更完全。
11．葡萄糖 （1）葡萄糖的銀鏡反應
實驗：在1支潔凈的試管里配製2mL銀氨溶液，加入1mL10％的葡萄糖溶液，振盪，然後在水浴里加熱3min～5min，觀察現象。
現象與解釋：可以看到有銀鏡生成。葡萄糖分子中含醛基，跟醛類一樣具有還原性。 （2）與Cu(OH)2的反應
實驗：在試管里加入10％的NaOH溶液2 mL，滴入2％的CuSO4溶液5滴，再加入2mL10％的葡萄糖溶液，加熱，觀察現象。 現象與解釋：可以看到有紅色沉澱生成。葡萄糖分子中含醛基，跟醛類一樣具有還原性。
12．蔗糖 實驗：這兩支潔凈的試管里各加入20％的蔗糖溶液1mL，並在其中一支試管里加入3滴稀硫酸（1:5）。把兩支試管都放在水浴中加熱5min。然後向已加入稀硫酸的試管中加入NaOH溶液，至溶液呈鹼性。最後向兩支試管里各加入2mL新制的銀氨溶液，在水浴中加熱3min~5min，觀察現象。
現象與解釋：蔗糖不發生銀鏡反應，說明蔗糖分子中不含醛基，不顯還原性。蔗糖在硫酸的催化作用下，發生水解反應的產物具有還原性。
13．澱粉 實驗：在試管1和試管2里各放入0.5g澱粉，在試管1里加入4mL 20％的H2SO4溶液，在試管2里加入4mL水，都加熱3min~4min。用鹼液中和試管1里的H2SO4溶液，把一部分液體倒入試管3。在試管2和試管3里都加入碘溶液，觀察有沒有藍色出現。在試管1里加入銀氨溶液，稍加熱後，觀察試管內壁有無銀鏡出現。 現象與解釋：從上述實驗可以看到，澱粉用酸催化可以發生水解，生成能發生水解反應的葡萄糖。而沒有加酸的試管中加碘溶液呈現藍色，說明澱粉沒有水解。 14．纖維素
實驗：把一小團棉花或幾小片濾紙放入試管中，加入幾滴90％的濃硫酸，用玻璃棒把棉花或濾紙搗成糊狀。小火微熱，使成亮棕色溶液。稍冷，滴入3滴CuSO4溶液，並加入過量NaOH溶液使溶液中和至出現Cu(OH)2沉澱。加熱煮沸，觀察現象。
現象與解釋：可以看到，有紅色的氧化亞銅生成，這說明纖維素水解生成了具有還原性的物質。
15．蛋白質 1）蛋白質的變性
實驗：在兩支試管里各加入3mL雞蛋白溶液，給一支試管加熱，同時向另一支試管加入少量乙酸鉛溶液，觀察發生的現象。把凝結的蛋白和生成的沉澱分別放入兩只盛有清水的試管里，觀察是否溶解。
現象與解釋：蛋白質受熱到一定溫度就會凝結，加入乙酸鉛會生成沉澱。除加熱外，紫外線、X射線、強酸、強鹼、重金屬鹽以及一些有機物均能使蛋白質變性，蛋白質變性後，不僅失去了原有的可溶性，同時也失去了生理活性，是不可逆的。
（2）蛋白質的顏色反應
實驗：在盛有2mL雞蛋白溶液的試管里，滴入幾滴濃硝酸，微熱，觀察現象。
現象與解釋：雞蛋白溶液遇濃硝酸變成黃色。蛋白質可以跟許多試劑發生特殊的顏色反應。某些蛋白質跟濃硝酸作用會產生黃色。
二。公式甲烷燃燒
CH4+2O2→CO2+2H2O(條件為點燃)
甲烷隔絕空氣高溫分解
甲烷分解很復雜，以下是最終分解。CH4→C+2H2（條件為高溫高壓，催化劑）
甲烷和氯氣發生取代反應
CH4+Cl2→CH3Cl+HCl
CH3Cl+Cl2→CH2Cl2+HCl
CH2Cl2+Cl2→CHCl3+HCl
CHCl3+Cl2→CCl4+HCl （條件都為光照。 ）
實驗室制甲烷
CH3COONa+NaOH→Na2CO3+CH4（條件是CaO 加熱）
乙烯燃燒
CH2=CH2+3O2→2CO2+2H2O(條件為點燃）
乙烯和溴水
CH2=CH2+Br2→CH2Br-CH2Br
乙烯和水
CH2=CH2+H20→CH3CH2OH （條件為催化劑）
乙烯和氯化氫
CH2=CH2+HCl→CH3-CH2Cl
乙烯和氫氣
CH2=CH2+H2→CH3-CH3 （條件為催化劑）
乙烯聚合
nCH2=CH2→-[-CH2-CH2-]n- （條件為催化劑）
氯乙烯聚合
nCH2=CHCl→-[-CH2-CHCl-]n- （條件為催化劑）
實驗室制乙烯
CH3CH2OH→CH2=CH2↑+H2O （條件為加熱，濃H2SO4）
乙炔燃燒
C2H2+3O2→2CO2+H2O （條件為點燃）
乙炔和溴水
C2H2+2Br2→C2H2Br4
乙炔和氯化氫
兩步反應：C2H2+HCl→C2H3Cl--------C2H3Cl+HCl→C2H4Cl2
乙炔和氫氣
兩步反應：C2H2+H2→C2H4→C2H2+2H2→C2H6 （條件為催化劑） 實驗室制乙炔
CaC2+2H2O→Ca(OH)2+C2H2↑
以食鹽、水、石灰石、焦炭為原料合成聚乙烯的方程式。
CaCO3 === CaO + CO2 2CaO+5C===2CaC2+CO2
CaC2+2H2O→C2H2+Ca（OH）2
C+H2O===CO+H2-----高溫
C2H2+H2→C2H4 ----乙炔加成生成乙烯
C2H4可聚合
苯燃燒
2C6H6+15O2→12CO2+6H2O （條件為點燃）
苯和液溴的取代
C6H6+Br2→C6H5Br+HBr
苯和濃硫酸濃硝酸
C6H6+HNO3→C6H5NO2+H2O （條件為濃硫酸）
苯和氫氣
C6H6+3H2→C6H12 （條件為催化劑）
乙醇完全燃燒的方程式
C2H5OH+3O2→2CO2+3H2O （條件為點燃）
乙醇的催化氧化的方程式
2CH3CH2OH+O2→2CH3CHO+2H2O（條件為催化劑）（這是總方程式）
乙醇發生消去反應的方程式
CH3CH2OH→CH2=CH2+H2O （條件為濃硫酸 170攝氏度）
兩分子乙醇發生分子間脫水
2CH3CH2OH→CH3CH2OCH2CH3+H2O (條件為催化劑濃硫酸 140攝氏度)
乙醇和乙酸發生酯化反應的方程式
CH3COOH+C2H5OH→CH3COOC2H5+H2O
乙酸和鎂
Mg+2CH3COOH→(CH3COO)2Mg+H2
乙酸和氧化鈣
2CH3COOH+CaO→(CH3CH2）2Ca+H2O
乙酸和氫氧化鈉
CH3COOCH2CH3+NaOH→CH3COONa+CH3CH2OH
乙酸和碳酸鈉
Na2CO3+2CH3COOH→2CH3COONa+H2O+CO2↑
甲醛和新制的氫氧化銅
HCHO+4Cu(OH)2→2Cu2O+CO2↑+5H2O
乙醛和新制的氫氧化銅
CH3CHO+2Cu→Cu2O(沉澱)+CH3COOH+2H2O
乙醛氧化為乙酸
2CH3CHO+O2→2CH3COOH(條件為催化劑或加溫） 烯烴是指含有C=C鍵的碳氫化合物。屬於不飽和烴。烯烴分子通式為CnH2n，非極性分子，不溶或微溶於水。容易發生加成、聚合、氧化反應等。
乙烯的物理性質
通常情況下，無色稍有氣味的氣體，密度略小比空氣，難溶於水，易溶於四氯化碳等有機溶劑。
1) 氧化反應：
①常溫下極易被氧化劑氧化。如將乙烯通入酸性KMnO4溶液，溶液的紫色褪去，由此可用鑒別乙烯。
②易燃燒，並放出熱量，燃燒時火焰明亮，並產生黑煙。
2) 加成反應：有機物分子中雙鍵(或三鍵)兩端的碳原子與其他原子或原子團直接結合生成新的化合物的反應。
3) 聚合反應：
2.乙烯的實驗室製法
(1)反應原理：CH3CH2OH===CH2=CH2↑+H2O （條件為加熱，濃H2SO4）
(2)發生裝置：選用「液液加熱制氣體」的反應裝置。
(3)收集方法：排水集氣法。
(4)注意事項：
①反應液中乙醇與濃硫酸的體積比為1∶3。
②在圓底燒瓶中加少量碎瓷片，目的是防止反應混合物在受熱時暴沸。
③溫度計水銀球應插在液面下，以准確測定反應液溫度。加熱時要使溫度迅速提高到170℃，以減少乙醚生成的機會。
④在製取乙烯的反應中，濃硫酸不但是催化劑、吸水劑，也是氧化劑，在反應過程中易將乙醇氧化，最後生成CO2、CO、C等(因此試管中液體變黑)，而硫酸本身被還原成SO2。SO2能使溴水或KMnO4溶液褪色。因此，在做乙烯的性質實驗前，可以將氣體通過NaOH溶液以洗滌除去SO2，得到較純凈的乙烯。
乙炔又稱電石氣。結構簡式HC≡CH，是最簡單的炔烴。化學式C2H2
分子結構：分子為直線形的非極性分子。
無色、無味、易燃的氣體，微溶於水，易溶於乙醇、丙酮等有機溶劑。
化學性質很活潑，能起加成、氧化、聚合及金屬取代等反應。
能使高錳酸鉀溶液的紫色褪去。
乙炔的實驗室製法：CaC2+2H2O→Ca(OH)2+C2H2↑
化學性質：
（1）氧化反應：
a．可燃性：2C2H2+5O2 → 4CO2+2H2O
現象：火焰明亮、帶濃煙 。
b．被KMnO4氧化：能使紫色酸性高錳酸鉀溶液褪色。
（2）加成反應：可以跟Br2、H2、HX等多種物質發生加成反應。
現象：溴水褪色或Br2的CCl4溶液褪色
與H2的加成
CH≡CH+H2 → CH2＝CH2
與H2的加成
兩步反應：C2H2+H2→C2H4
C2H2+2H2→C2H6 （條件為催化劑）
氯乙烯用於制聚氯乙烯
C2H2+HCl→C2H3Cl nCH2=CHCl→=-[-CH2-CHCl-]n- （條件為催化劑）
（3）由於乙炔與乙烯都是不飽和烴，所以化學性質基本相似。金屬取代反應：將乙炔通入溶有金屬鈉的液氨里有氫氣放出。乙炔與銀氨溶液反應，產生白色乙炔銀沉澱.
1、 鹵化烴：官能團，鹵原子
在鹼的溶液中發生「水解反應」，生成醇
在鹼的醇溶液中發生「消去反應」，得到不飽和烴
2、 醇：官能團，醇羥基
能與鈉反應，產生氫氣
能發生消去得到不飽和烴（與羥基相連的碳直接相連的碳原子上如果沒有氫原子，不能發生消去）
能與羧酸發生酯化反應
能被催化氧化成醛（伯醇氧化成醛，仲醇氧化成酮，叔醇不能被催化氧化）
3、 醛：官能團，醛基
能與銀氨溶液發生銀鏡反應
能與新制的氫氧化銅溶液反應生成紅色沉澱
能被氧化成羧酸
能被加氫還原成醇
4、 酚，官能團，酚羥基
具有酸性
能鈉反應得到氫氣
酚羥基使苯環性質更活潑，苯環上易發生取代，酚羥基在苯環上是鄰對位定位基
能與羧酸發生酯化
5、 羧酸，官能團，羧基
具有酸性（一般酸性強於碳酸）
能與鈉反應得到氫氣
不能被還原成醛（注意是「不能」）
能與醇發生酯化反應
6、 酯，官能團，酯基
能發生水解得到酸和醇

物質的製取：
實驗室制甲烷
CH3COONa+NaOH→Na2CO3+CH4 （條件是CaO 加熱）
實驗室制乙烯
CH3CH2OH→CH2=CH2↑+H2O （條件為加熱，濃H2SO4）
實驗室制乙炔
CaC2+2H2O→Ca(OH)2+C2H2↑
工業製取乙醇：
C2H4+H20→CH3CH2OH （條件為催化劑）
乙醛的製取
乙炔水化法：C2H2+H2O→C2H4O(條件為催化劑，加熱加壓)
乙烯氧化法：2 CH2=CH2+O2→2CH3CHO(條件為催化劑，加熱)
乙醇氧化法：2CH3CH2OH+O2→2CH3CHO+2H2O（條件為催化劑，加熱）
乙酸的製取
乙醛氧化為乙酸 ：2CH3CHO+O2→2CH3COOH(條件為催化劑和加溫）
加聚反應：
乙烯聚合
nCH2=CH2→-[-CH2-CH2-]n- （條件為催化劑）
氯乙烯聚合
nCH2=CHCl→-[-CH2-CHCl-]n- （條件為催化劑）

氧化反應：
甲烷燃燒
CH4+2O2→CO2+2H2O(條件為點燃)
乙烯燃燒
CH2=CH2+3O2→2CO2+2H2O(條件為點燃）
乙炔燃燒
C2H2+3O2→2CO2+H2O （條件為點燃）
苯燃燒
2C6H6+15O2→12CO2+6H2O （條件為點燃）
乙醇完全燃燒的方程式
C2H5OH+3O2→2CO2+3H2O （條件為點燃）
乙醇的催化氧化的方程式
2CH3CH2OH+O2→2CH3CHO+2H2O（條件為催化劑）
乙醛的催化氧化：
CH3CHO+O2→2CH3COOH (條件為催化劑加熱)

取代反應：有機物分子中的某些原子或原子團被其他原子或原子團所代替的反應叫做取代反應。
甲烷和氯氣發生取代反應
CH4+Cl2→CH3Cl+HCl
CH3Cl+Cl2→CH2Cl2+HCl
CH2Cl2+Cl2→CHCl3+HCl
CHCl3+Cl2→CCl4+HCl
（條件都為光照。）
苯和濃硫酸濃硝酸
C6H6+HNO3→C6H5NO2+H2O （條件為濃硫酸）
苯與苯的同系物與鹵素單質、濃硝酸等的取代。如：

酚與濃溴水的取代。如：

烷烴與鹵素單質在光照下的取代。如：

酯化反應。酸和醇在濃硫酸作用下生成酯和水的反應，其實質是羧基與羥基生成酯基和水的反應。如：

水解反應。水分子中的-OH或-H取代有機化合物中的原子或原子團的反應叫水解反應。
①鹵代烴水解生成醇。如：

②酯水解生成羧酸（羧酸鹽）和醇。如：

乙酸乙酯的水解：
CH3COOC2H5+H2O→CH3COOH+C2H5OH(條件為無機酸式鹼)
加成反應。
不飽和的碳原子跟其他原子或原子團結合生成別的有機物的反應。
乙烯和溴水
CH2=CH2+Br2→CH2Br-CH2Br
乙烯和水
CH2=CH2+H20→CH3CH2OH （條件為催化劑）
乙烯和氯化氫
CH2=H2+HCl→CH3-CH2Cl
乙烯和氫氣
CH2=CH2+H2→CH3-CH3 （條件為催化劑）
乙炔和溴水
C2H2+2Br2→C2H2Br4
乙炔和氯化氫
兩步反應：C2H2+HCl→C2H3Cl--------C2H3Cl+HCl→C2H4Cl2
乙炔和氫氣
兩步反應：C2H2+H2→C2H4---------C2H2+2H2→C2H6 （條件為催化劑）
苯和氫氣
C6H6+3H2→C6H12 （條件為催化劑）

消去反應。有機分子中脫去一個小分子（水、鹵化氫等），而生成不飽和（含碳碳雙鍵或碳碳三鍵）化合物的反應。
乙醇發生消去反應的方程式
CH3CH2OH→CH2=CH2+H2O （條件為濃硫酸 170攝氏度）

兩分子乙醇發生分子間脫水
2CH3CH2OH→CH3CH2OCH2CH3+H2O (條件為催化劑濃硫酸 140℃)

⑤ 在低分子量聚丙烯酸的合成實驗中，單體丙烯酸和引發劑過硫酸銨為什麼分步加入具體原理是什麼

乳膠漆是一種水性塗料，以水作為分散介質，高聚物分子均勻地分散在水中形成穩定的乳液作為成膜物質，加入顏填料和各種功能性助劑，經分散研磨形成一種混和分散體系。其組成中有機溶劑含量低，只有2％—8％左右。是一種綠色環保型塗料。目前，乳膠漆的品種主要有聚醋酸乙烯乳膠漆、乙苯乳膠漆、苯丙乳膠漆、純丙烯酸酯乳膠漆、叔碳酸酯乳膠漆等，近年來還出現高彈性和高耐候性的有機硅單體、有機氟單體改性丙烯酸乳膠漆。乳膠漆由乳液，顏填料，助劑和水四個部分組成。

2.1乳 液
乳膠漆的乳液決定了乳膠漆的附著力，耐水性，耐沾污性，耐老化性，成膜溫度，儲存穩定性等根本性能。隨著塗料技術的發展進步，現在已經有多種性能不同，用途相異乳液可供選擇，如苯丙，酯丙，叔醋，純丙，硅丙，彈性乳液等。乳液可以自行合成，也可以向有關廠家購買。選擇合適的乳液生產乳膠漆是至關重要的。
製造乳膠漆的乳液是由多種單體經乳液聚合合成的，共聚單體的選擇將直接決定乳液乃至乳膠漆的性能。合成純丙乳液時選擇甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸等單體作原料。在這些單體中，甲基丙烯酸甲酯主要為乳液提供必要的硬度，耐大氣性和耐洗刷性，甲基丙烯酸丁酯和丙烯酸丁酯，提供樹脂的彈性、柔韌性、耐沖擊性和塗膜的附著力。丙烯酸為分子結構提高親水基團可增加塗膜與基材的附著力。

2.2顏填料
生產乳膠漆的顏填料有鈦白粉(金紅石型和銳鈦型)，立德粉，重質碳酸鈣，輕質碳酸鈣，滑石粉，瓷土，雲母粉，白炭黑，重晶石粉，沉澱硫酸鋇，硅酸鋁粉等。用於外牆乳膠漆的顏填料有金紅石型鈦白粉，重質碳酸鈣，滑石粉，雲母粉等，適用於內牆乳膠漆的顏填料有銳鈦型鈦白粉，立德粉，重質碳酸鈣，輕質碳酸鈣，滑石粉，瓷土，硅酸鋁粉等。各種顏填料的密度是不同的，其性能差別也很大。

各種顏填料的密度
顏填料名稱 密度
金紅石型鈦白粉 4.2
銳鈦型鈦白粉 3.9
輕重鈣 2.7
滑石粉 2.8
瓷土 2.6

顏填料的吸油量是乳膠漆的一個重要指標，在同樣的稠度下，吸油量大的顏填料比吸油量小的顏填料要耗費較多的漆料，不同顏填料的顏色，遮蓋力，著色力，粒度，晶型結構，表面電荷，極性等物理性能均不相同，也決定了其化學性能(耐化學品性，耐侯性，耐光性，耐熱性)的不同，因此合理選擇顏填料的數量品種在乳膠漆的生產中也很重要，它決定了乳膠漆分散性能的好壞、遮蓋能力、耐老化性、外觀狀態、儲存穩定性等各種性能。

2.3助劑
乳膠漆中使用的助劑有潤濕劑，分散劑，增稠劑，消泡劑，成膜助劑，PH調節劑，防腐劑，防霉劑等。其中分散劑和增稠劑的使用尤為重要，早期的乳膠漆或者低成本塗料中用的分散劑多採用多聚磷酸鹽類，如六偏磷酸鈉，三聚磷酸鈉，在高PVC低成本的乳膠漆中，選用聚丙烯酸鹽和陰離子，非離子多官能團嵌段共聚物為分散劑。
增稠劑主要品種為纖維素衍生物類(HEC)，聚丙烯酸酪乳液增稠劑(鹼膨脹增稠劑)和締合型增稠劑三大類，可分別使用，也可以相互合理搭配使用。顏填料體積濃度高時乳膠漆使用HEC和聚丙烯酸鹽類為主，中低顏填料體積濃度的外牆乳膠漆中使用締合型增稠劑為主。
乳膠漆的觸變指數的高低是所用增稠劑效果的最好檢測。流平性好的乳膠漆，其TI＜4，流平性要求不高的乳膠漆，其TI可略高。實踐證明，HEC增稠的乳膠漆增稠效率高，用量少，但流平性差，刷痕不容易除去。聚丙烯酸酪乳液使用便利，但是容易受到PH值影響。締合型增稠劑性能優良，但價格比較貴。
特殊品種助劑具有顯著作用：硅助劑可以明顯改變乳膠漆的附著力，蠟助劑可以使乳膠漆呈現荷葉效果，氟碳助劑則極大的改變了乳膠漆的附著力，防水性能和耐沾污性。

2.4水
乳膠漆所用水為去離子水，可由專用的脫離子水器生產，乳膠漆用水標准可以參照蒸汽鍋爐用軟水指標：總硬度＜0.3毫克當量/升；而將自來水用於乳膠漆生產是不合適的，短時期內尚無明顯變化，長期儲存則極容易沉澱，並容易造成破乳。

三．主要試劑
實驗試劑：
甲基丙烯酸甲酯，甲基丙烯酸丁酯，丙烯酸丁酯，丙烯酸甲酯，丙烯酸，去離子水，過硫酸銨，十二烷基磺酸鈉，吐溫－60，消泡劑。

四．實驗設計
（一）純丙乳液的合成
目標產物：乳白色的純丙乳液

提 示：
1．聚合機理及聚合方法：自由基聚合，乳液聚合
2．反應裝置：常規乳液聚合裝置

要 求：
1．根據所需的目標產物，確定聚合配方、聚合機理及具體聚合方法；
2．確定聚合裝置及主要儀器，畫出聚合裝置簡圖；
3．研究乳液聚合的動力學過程，確定影響乳液性能的因素，如：軟、硬單體用量比例，乳化劑選擇，引發劑用量等。

（二）純丙乳膠漆的制備
目標產物：乳白色的純丙乳膠漆的制備

提 示：
1．制備方法：高速分散，砂磨混合
2．反應裝置：高速分散機，砂磨機

⑥ 高聚物生產的主要裝置有什麼

高聚物生產的主要裝置包括:

• 聚合反應釜：聚合反應釜是高聚物生產中最重要的裝置之一。它用於將單體物質 (如乙烯、丙烯、苯乙烯等) 加熱並聚合成高聚物。聚合反應釜通型攔常由不銹鋼、碳鋼、聚四氟乙烯等材質製成，具有耐高溫、高壓、耐腐蝕等特性。

• 分離器：分離器用於將聚合反應釜中的反應物分離出來，以便進行下一步的處理。分離器通常由旋風分離器、濾板過濾器、離心分離器等構成，可以根據需要進行不同的組合。

• 乾燥器：乾燥器用於將高聚物生產過程中產生的廢水、廢氣等進行乾燥處理，以便進行下一步的處理。乾燥器通常由旋風乾燥器、噴霧乾燥器、回轉乾燥器等構成。

• 加熱冷卻裝置：加熱冷卻裝置用於控制聚合反應釜中的溫度，以便進行合理的聚合反應。加熱冷卻裝置通常由加熱爐、冷卻器、散熱器等構成。

• 壓縮機：壓縮機用於將生產過程中產生的氣體進鏈困行壓縮，以便進行下一步的處理棚租念。壓縮機通常由離心壓縮機、軸流壓縮機、渦輪壓縮機等構成。

• 包裝設備：包裝設備用於將高聚物產品進行包裝，以便進行儲存和銷售。包裝設備通常由塑料袋包裝、瓶裝、桶裝等構成。

⑦ 高中化學有機知識點總結

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⑧ 中興百瑞高溫聚合儀怎麼使用

中興百瑞高溫聚合儀的使用方法如下：

1.首先，將儀器放在穩定的水平表面上，並將電源線插入電源插座。檢查電源指示燈是否亮起。

2.打開儀器上的控制面板並按下「開/關」按鈕啟動儀器。

3.在儀器上設定所需的溫度和時間。這些參數可通過控制面板上的按鈕進行悄衡滑設置。

4.需要進行聚合的樣攔並品應先進行預處理，然後按照預定的程序放置在樣品架上。當樣品位於儀器中心位置時，將儀器內的夾具緊固以將樣品固定在位。

5.按下「開始」按鈕，啟臘儀器便會開始工作。當聚合過程完成後，儀器會自動停止。此時，可以將夾具上的樣品取出並進行後續處理。

6.關閉儀器電源，清潔樣品架和夾具。

⑨ 乙烯高壓聚合選用何種反應器.有何特點

聚合物作為材料使用時，對它性質的要求最重要的還是力學性質。比如作為纖維要經得起拉力；作為塑料製品要經得起敲擊；作為橡膠要富有彈性和耐磨損等等。聚合物的力學性質，主要是研究其在受力作用下的形變，即應力－應變關系。7.3.1應力－應變曲線7.3.1.1什麼是應力和應變當材料在外力作用下，而材料不能產生位移時，它的幾何形狀和尺寸將發生變化，這種形變稱為應變。材料發生形變時內部產生了大小相等但方向相反的反作用力抵抗外力，定義單位面積上的這種反作用力為應力。材料受力方式不同，形變方式也不同。常見的應力和應變有：（1）張應力、張應變和拉伸模量材料受簡單拉伸時（圖7-34），張應力： 張應變（又稱伸長率）： 拉伸模量（又稱楊氏模量）： （2）（剪）切應力、（剪）切應變和剪切模量應力方向平行於受力平面，如圖7-35所示。切應力 切應變 剪切模量 還有一個材料常數稱泊松（Poisson）比，定義為在拉伸試驗中，材料橫向單位寬度的減小與縱向單位長度的增加的比值 （註：加負號是因為Δm為負值）可以證明沒有體積變化時，υ＝0.5，橡膠拉伸時就是這種情況。其他材料拉伸時，υG，即拉伸比剪切困難，這是因為在拉伸時高分子鏈要斷鍵，需要較大的力；剪切時是層間錯動，較容易實現。7.3.1.2強度極限強度是材料抵抗外力破壞能力的量度，不同形式的破環力對應於不同意義的強度指標。極限強度在實用中有重要意義。（1）抗張強度在規定的試驗溫度、濕度和試驗速度下，在標准試樣（通常為啞鈴形，見圖7-36）上沿軸向施載入荷直至拉斷為止。抗張強度定義為斷裂前試樣承受的最大載荷P與試樣的寬度b和厚度d的乘積的比值。抗張強度 （2）沖擊強度是衡量材料韌性的一種強度指標。定義為試樣受沖擊載荷而折斷時單位截面積所吸收的能量。沖擊強度 式中：W為沖斷試樣所消耗的功；b為試樣寬度；d為試樣厚度。有簡支梁（Charpy）和懸臂梁（Izod）兩種沖擊方式。前者試樣兩端支承，擺錘沖擊試樣的中部（圖7-37）；後者試樣一端固定，擺錘沖擊自由端。試樣可用帶缺口和不帶缺口兩種，帶缺口試樣更易沖斷，其厚度d指缺口處剩餘厚度（圖7-37上部）。根據材料的室溫（20℃）沖擊強度，可以將聚合物分為三類：脆性：聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯；缺口脆性：聚丙烯、聚氯乙烯（硬）、尼龍（干）、高密度聚乙烯、聚苯醚、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚碸、聚甲醛、纖維素酯、ABS（某些）、聚碳酸酯（某些）；韌性：低密度聚乙烯、聚四氟乙烯、尼龍（濕）、ABS（某些）、聚碳酸酯（某些）。（3）硬度硬度是材料抵抗機械壓力的一項指標。硬度實驗方法很多，採用的壓入頭及方式不同，計算公式也不同。布氏物櫻畢硬度是常用的一種（圖7-38），將鋼球壓入試樣表面並保持規定時間。計算公式為：布氏硬度＝ 式中：f為載荷（Kg）；D為鋼球直徑（mm）；h為壓痕深度（mm）；d為壓痕直徑（mm）。7.3.1.3玻璃態聚合物拉伸時的頌則應力－應變曲線玻璃態聚合物在拉伸時典型的應力－應變關系示於圖7-39。應力－應變曲線可以分為五個階段。（1）彈性形變在Y點之前應力隨應變正比地增加，從直線的斜率可以求出楊氏模量E。從分子機理看來，這一階段的普彈性行為主要是由於高分子的鍵長鍵角變化引起的。（2）屈服應力應力在Y點達到極大值，這一點叫屈服點，其應力σy為屈服應力。（3）強迫高彈形變（又稱大形變）過了Y點應力反而降低，這是由於此時在大的外力幫助下，玻璃態聚合物本來被凍結的鏈段開始運動，高分子鏈的伸展提供了材料的大的形變。這種運動本質上與橡膠的高彈形變一樣，只不過是在外力作用下發生的，為了與普通的高彈形變相區別，通常稱為強迫高彈形變。這一階段加熱可以恢復。（4）應變硬化繼續拉伸時，由於分子鏈取向排列，使硬度提高，從而需要更大的力才能形變。（5）斷裂達到B點時材料斷裂，斷裂時的應力σb即是抗張強度σt；斷裂時的應變εb又稱為斷裂伸長率。直至斷裂，整條曲線所包圍的面積S相當於斷裂功。因而從應力－應變曲線上可以得到以下重要力學指標。E越大，說明材料越罩芹硬，相反則越軟；σb或σy越大，說材料越強，相反則越弱；εb或S越大，說明材料越韌，相反則越脆。實際聚合物材料，通常只是上述應力－應變曲線的一部分或其變異，圖7-40示出五類典型的聚合物應力－應變曲線，他們的特點分別是：軟而弱、硬而脆、硬而強、軟而韌和硬而韌。其代表性聚合物是：軟而弱――聚合物凝膠硬而脆――聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、酚醛塑料硬而強――硬聚氯乙稀軟而韌――橡膠、增塑聚氯乙稀、聚乙烯、聚四氟乙烯硬而韌――尼龍、聚碳酸酯、聚丙烯、醋酸纖維素7.3.1.4結晶態聚合物拉伸時的應力－應變曲線圖7-41為晶態聚合物拉伸時的應力－應變曲線，也同樣經歷了五個階段。除了E和σt都較大外，其主要特點是細頸化和冷拉。所謂「細頸化」是指試樣在一處或幾處薄弱環節首先變細，此後細頸部分不斷擴展，非細頸部分逐漸縮短，直至整個試樣變細為止。這一階段應力不變，應變可達500％以上。由於是在較低溫度下出現的不均勻拉伸（註：玻璃態聚合物試樣在拉伸時橫截面是均勻收縮的），所以又稱為「冷拉」。細頸化和冷拉的產生原因是結晶形態的變化，在彈性形變階段球晶只是發生仿射形變（即球晶的伸長率與試樣伸長率相同）成為橢球形，繼而在球晶的薄弱環節處發生破壞，組成球晶的晶片被拉出來，分子鏈發生重排，取向和再結晶成纖維狀晶（圖7-42）。這一階段如同毛線從線團中不斷被抽出，無需多少力，所以應力維持不變。7.3.1.5影響聚合物強度的結構因素和增強增韌途徑聚合物斷裂的機理是首先局部范德華力或氫鍵力等分子間作用力被破壞，然後應力集中在取向的主鏈上，使這些主鏈的共價鍵斷裂。因而聚合物的強度上限取決於主鏈化學鍵力和分子鏈間作用力。一般情況下,增加分子間作用力如增加極性或氫鍵可以提高強度。例如高密度聚乙烯的抗張強度只有22～38MPa，聚氯乙烯因有極性基團，抗張強度為49MPa，尼龍66有氫鍵，抗張強度為81MPa。主鏈有芳環，其強度和模量都提高，例如芳香尼龍高於普通尼龍，聚苯醚高於脂肪族聚醚等。實際上工程塑料大都在主鏈上含有芳環。支化使分子間距離增加，分子間作用力減少，因而抗張強度降低；但交聯增加了分子鏈間的聯系，使分子鏈不易滑移，抗張強度提高；結晶起了物理交聯的作用，與交聯的作用類似；取向使分子鏈平行排列，斷裂時破壞主鏈化學鍵的比例大大增加，從而強度大為提高，因而拉伸取向是提高聚合物強度的主要途徑。分子量越大，強度越高。因為分子量較小時，分子間作用力較小，在外力作用下，分子間會產生滑動而使材料開裂。但當分子量足夠大時，分子間的作用力總和大於主鏈化學鏈力，材料地發生主價鍵的斷裂，也就是說達到臨界值後，抗張強度達到恆定值（但沖擊強度不存在臨界值）。以上討論主要是對於抗張強度，對於沖擊強度，除了上述結構因素外，還與自由體積有關。總的來說，自由體積越大，沖擊強度越高。結晶時體積收縮，自由體積減少，因而結晶度太高時材料變脆。支化使自由體積增加，因而沖擊強度較高。聚合物的增強除了根據上述原理改變結構外，還可以添加增強劑。增強劑主要是碳纖維，玻璃纖維等纖維狀的物質，以及木粉、炭黑等活性填料。前者所形成的復合材料有很高的強度，例如玻璃纖維增強的環氧樹脂的比強度超過了高級合金鋼，所以又稱為「環氧玻璃鋼」。後者不同於一般只為了降低成本的增量型填料，例如在天然橡膠中加入20％的炭黑，抗張強度從150MPa提高到260MPa，這種作用稱為對橡膠的補強作用。如果脆性塑料中加入一些橡膠共混，可以達到提高沖擊強度的效果，又稱為增韌。增韌的機理是橡膠粒子作為應力集中物，在應力下會誘導大量銀紋，從而吸收大量沖擊能。所謂銀紋是PS、PMMA等聚合物在受力時會在垂直於應力方向上出現一些肉眼可見的小裂紋，由於光的散射和折射而閃閃發光，因而得名「銀紋」（圖7-43），銀紋不等於裂縫，它還保留有50％左右的密度，殘留的分子鏈沿應力方向取向，所以它仍然有一定強度。在橡膠增韌塑料中銀紋產生自一個橡膠粒子，又終止於另一個橡膠粒子，從而不發展成裂縫而導致斷裂。7.3.2聚合物的力學鬆弛――粘彈性低分子的力學性質主要表現為彈性和粘性。理想彈性體的形變與時間無關，形變瞬時達到，瞬時恢復。理想粘性體的形變隨時間線性發展。實際聚合物介於這良兩者之間，其形變的發展具有時間依賴性，也就是說不僅具有彈性而且有粘性（圖7-44）。這種力學性質隨時間變化的現象稱為力學鬆弛現象或粘彈性現象。廣義上說，鬆弛過程是體系（始態）從受外場（力場、電場等）作用的瞬間開始，經過一系列非平衡態（中間狀態）而過渡到與平衡態（終態）的過程，而這一過渡時間不是很短的。聚合物在低溫或快速形變時表現為（普）彈性，這時為玻璃態；在高溫或緩慢形變時表現為粘性，這時為粘流態；在中等溫度和中等速度形變時，表現為粘彈性，這時為橡膠態。在玻璃化轉變區，鬆弛（粘彈）現象表現得最為明顯。粘彈性現象主要包括蠕變、應力鬆弛兩類靜態力學行為和滯後、內耗兩類動態力學行為。7.3.2.1靜態粘彈性現象（1）蠕變所謂蠕變，就是在一定溫度和較小的恆定外力下，材料形變隨時間而逐漸增大的現象。這種現象在日常生活中就能觀察到，例如塑料雨衣掛在釘子上，由於自身重量作用會慢慢伸長，取下後不能完全恢復。蠕變的簡易測定方法如下：把PVC薄膜切成一長條，用夾具分別夾住兩端。上端固定，下端掛上一定質量的砝碼，就會觀察到薄膜慢慢伸長；解下砝碼後，薄膜會慢慢地回縮。記錄形變與時間的關系，得到如圖7-45所示的蠕變及其回復曲線。從分子機理來看，蠕變包括三種形變：普彈形變、高彈形變和粘流。①普彈形變當t1時刻外力作用在高分子材料上時，分子鏈內部的鍵長、鍵角的改變是瞬間發生的，但形變數很小，叫普彈形變，用ε1表示。t2時刻，外力除去後，普彈形變能立刻完全回復（圖7-46）。②高彈形變當外力作用時間和鏈段運動所需要的鬆弛時間同數量級時，分子鏈通過鏈段運動逐漸伸展，形變數比普彈形變大得多，稱高彈形變，用ε2表示。外力除去後，高彈形變能逐漸完全回復（圖7-47）。③粘流對於線形聚合物，還會產生分子間的滑移，稱為粘流，用ε3表示。外力除去後粘流產生的形變不可回復，是不可逆形變（圖7-48）。 所以聚合物受外力時總形變可表達為 蠕變影響了材料的尺寸穩定性。例如，精密的機械零件必須採用蠕變小的工程塑料製造；相反聚四氟乙烯的蠕變性很大，利用這一特點可以用作很好的密封材料（即用於密封水管介面等的「生料帶」（2）應力鬆弛所謂應力鬆弛，就是在固定的溫度和形變下，聚合物內部的應力隨時間增加而逐漸衰減的現象。這種現象也在日常生活中能觀察到，例如橡膠松緊帶開始使用時感覺比較緊，用過一段時間後越來越松。也就是說，實現同樣的形變數，所需的力越來越少。未交聯的橡膠應力鬆弛較快，而且應力能完全鬆弛到零，但交聯的橡膠，不能完全鬆弛到零。線形聚合物的應力鬆弛的分子機理如圖7-50所示，拉伸時張力迅速作用使纏繞的分子鏈伸長，但這種伸直的構象時不平衡的，由於熱運動分子鏈會重新捲曲，但形變數被固定不變，於是鏈可能解纏結而轉入新的無規捲曲的平衡態，於是應力鬆弛為零（圖7-50）。交聯聚合物不能解纏結，因而應力不能鬆弛到零。應力鬆弛同樣也有重要的實際意義。成型過程中總離不開應力，在固化成製品的過程中應力來不及完全鬆弛，或多或少會被凍結在製品內。這種殘存的內應力在製品的存放和使用過程中會慢慢發生鬆弛，從而引起製品翹曲、變形甚至應力開裂。消除的法時退火或溶脹（如纖維熱定形時吹入水蒸汽）以加速應力鬆弛過程。（3）粘彈性的力學模型為了模擬聚合物的粘彈行為，採用兩種基本力學元件，即理想彈簧和理想粘壺（圖7-51）。理想彈簧用於模擬普彈形變，其力學性質符合虎克（Hooke）定律，應變達到平衡的時間很短，可以認為應力與應變和時間無關。σ=Eε式中：σ為應力；E為彈簧的模量。理想粘壺用於模擬粘性形變，其應變對應於充滿粘度為η的液體的圓筒同活塞的相對運動，可用牛頓流動定律描述其應力－應變關系。或 將彈簧和粘壺串聯或並聯起來可以表徵粘彈體的應力鬆弛或蠕變過程。①串聯如圖7-52所示，當模型受到了一個外力時，彈簧瞬時發生形變，而粘壺由於粘液阻礙跟不上作用速度而暫時保持原狀。若此時把模型的兩端固定，即模擬應力鬆弛中應變ε固定的情況，則接著發生的現象是，粘壺受彈簧回縮力的作用，克服粘滯阻力而慢慢移開，因而也就把伸長的彈簧慢慢放鬆，直至彈簧完全恢復原形，總應力下降為零，而總應變仍保持不變。串聯模型又稱Maxwell模型，其方程推導如下：體系總應變是彈簧和粘壺的應變之和ε=ε彈＋ε粘彈簧與粘壺受的應力相同σ=σ彈＝σ粘由虎克定律和牛頓定律可知 和 代入上式得 因為應力鬆弛過程中總應變固定不變，即 ，所以即 當t＝0時σ＝σ0，所以有 由此得到Maxwell模型給出的應力鬆弛方程為： 式中： ，稱為鬆弛時間。當t＝τ時， ，所以τ表示形變固定時由於粘流使應力鬆弛到起始應力的1/e時所需要的時間。微觀上是一個構象變化到另一個構象所需要的時間。②並聯模型當模型受到外力時，由於粘壺的粘性使得並聯的彈簧不能迅速被拉開。隨著時間的發展，粘壺逐步形變，彈簧也慢慢被拉開，最後停止在彈簧的最大形變上。除去外力，由於彈簧的回縮力，要使形變復原，但由於粘壺的粘性，使體系的形變不能立刻消除。粘壺慢慢移動，回復到最初未加外力的狀態。整個過程與蠕變中的高彈形變部分（圖7-47）相似。並聯模型示意於圖7-53。並聯模型又稱為Voigt模型，其模擬的蠕變方程為蠕變回復方程為 ③四元件模型並聯模型沒能表現出蠕變過程剛開始的普彈形變部分和與高彈形變同時發生的純粘流部分。串聯模型能表現普彈形變和粘流形變，但不能表現高彈形變。如果將串聯模型和並聯模型再串聯起來，構成的所謂「四元件模型」就能較全面地模擬線形聚合物的蠕變過程（圖7-54）。完整的蠕變方程為 理論曲線（圖7-55）與實際曲線（圖7-45）相當符合，可見模型是相當成功的。④多元件模型上述各種模型雖然都能表現出聚合物粘彈性的基本特徵，但都只給出一個鬆弛時間。也就是說只對應一種結構單元的鬆弛運動。實際聚合物是由多重結構單元組成的，其運動是相當復雜的，它的力學鬆弛過程不止一個鬆弛時間，而是一個分布很寬的連續的譜，稱為鬆弛時間譜。因而須用多元件組合模型來模擬，例如用廣義Maxwell模型來模擬應力鬆弛（圖7-56）,用廣義Voigt模型來模擬蠕變（圖7-57）。用不同的模量與粘度的力學元件來對應不同結構單元的鬆弛行為。7.3.2.2動態粘彈性現象（1）滯後現象當外力不是靜力，而是交變力（即應力大小呈周期性變化）時，應力和應變的關系就會呈現出滯後現象。所謂滯後現象，是指應變隨時間的變化一直跟不上應力隨時間的變化的現象。例如，自行車行駛時橡膠輪胎的某一部分一會兒著地，一會兒離地，因而受到的是一個交變力（圖7-58）。在這個交變力作用下，輪胎的形變也是一會兒大一會兒小的變化。形變總是落後於應力的變化，這種滯後現象的發生是由於鏈段在運動時要受到內摩擦力的作用。當外力變化時，鏈段的運動跟不上外力的變化，所以落後於應力，有一個相位差δ。相位差越大，說明鏈段運動越困難。（2）力學損耗（內耗）當應力與應變有相位差時，每一次循環變化過程中要消耗功，稱為力學損耗或內耗。相位差δ又稱為力學損耗角，人們常用力學損耗角的正切tanδ來表示內耗的大小。從分子機理看，橡膠在受拉伸階段外力對體系做的功，一方面改變鏈段構象，另一方面克服鏈段間的摩擦力。在回縮階段體系對外做功，一方面使構象改變重新捲曲，另一方面仍需克服鏈段間的摩擦力。這樣在橡膠的一次拉伸－回縮的循環中，鏈構象完全恢復，不損耗功，所損耗的功全用於克服內摩擦力，轉化為熱。內摩擦力越大，滯後現象越嚴重，消耗的功（內耗）也越大。所以橡膠輪胎行駛一段時間後會燙手。Tg以下，聚合物受外力產生的形變是普彈形變，形變速度很快，能跟得上應力的變化，所以內耗很小。Tg附近，聚合物的鏈段能運動，但體系的粘度還很大，鏈段運動時受到的摩擦阻力比較大，因此高彈形變顯著落後於應力的變化，內耗也大。所以在玻璃化轉變區出現一個極大值，稱為內耗峰，峰值對應於Tg（圖7-59）。當溫度進一步升高，鏈段運動比較自由，受到的摩擦阻力小，因此內耗也小，到達粘流態時，由於分子間互相滑移，內耗急劇增加。內耗大小與聚合物結構有關。順丁橡膠內耗小，因為它沒有側基，鏈段運動的內摩擦力較小；相反丁苯橡膠和丁腈橡膠內耗大，因為有龐大的苯基側基或極性很強的氰基側基。丁苯橡膠的側基雖不大，極性也弱，但由於側基數目非常多，所以內耗比丁苯橡膠和丁腈橡膠還大。對於製作輪胎的橡膠來說，希望它具有最小的內耗。但用作吸音或消震材料來說，希望有較大的內耗，從而能吸收較多的沖擊能量。7.3.2.3聚合物主要力學性質各參量之間的關系前面我們討論過形變－溫度曲線、應力－應變曲線以及靜態粘彈性的蠕變和應力鬆弛，其實都圍繞著四個物理量即應力、應變、溫度和時間。通常是固定兩個量，研究另兩個量的關系（表7-5）。表7-5力學性質四參量之間的關系名稱 σ ε T t 關系 形變－溫度曲線 固定 改變 改變 固定 ε=f(T)σ,t應力－應變曲線 改變 改變 固定 固定 σ=f(ε)T,t蠕變曲線 固定 改變 固定 改變 ε=f(t)σ,T應力鬆弛曲線 改變 固定 固定 改變 σ=f(t)ε,T如前所述，粘彈性可以作為時間（或頻率）的函數來表示，稱為時間（或頻率）譜，另一方面粘彈性也可以作為溫度的函數來表示，稱為溫度譜（如模量－溫度曲線或形變－溫度曲線）。其實這兩種譜是可以互相轉換的。對於同一個力學鬆弛現象，既可在較高的溫度下在較短的時間內觀察到，也可以在較低的溫度下較長的時間內觀察到。因此升高溫度和延長時間對聚合物的粘彈行為是等效的。這個原理稱為時溫等效原理。從形變－溫度曲線我們知道塑料和橡膠的區別是在室溫下劃分的。如果升高溫度，塑料能變為橡膠，例如有機玻璃在開水中能彎曲成任意形狀；相反降低溫度，橡膠也能變為塑料，例如天然橡膠的汽車輪胎，在－40℃的高寒地區使用時就會象塑料一樣脆。根據時溫等效原理，時間也能改變塑料和橡膠。同在室溫下，處於玻璃態的塑料若在幾百年的時間尺度上可以看成象橡膠一般易於變形。雖然塑料的歷史還沒這么久，我們無法用實驗證明這一點，但歐洲有幾百年歷史的教堂上的窗玻璃能觀察到上薄下厚的變化說明了這一原理。另一方面橡膠在極短時間內觀察則成為塑料，例如飛機上的橡膠輪胎在高速下遇到外來物體的撞擊會像玻璃一樣碎掉，原因就是如此。時溫等效可以藉助一個轉換因子aT來實現。式中：ts和ωs分別為參考溫度下的時間或頻率。Williams，Landel和Ferry提出了如下經驗方程這就是著名的WLF方程。式中Ts是參考溫度，c1和c2為經驗常數。當選擇Tg作為參考溫度時，則c1＝17.44，c2＝51.6。利用上述兩式，低溫下測定的力學數據就可換成短時間（或高頻）下的數據，另一方面高溫下測定的力學數據可轉換為長時間（或低頻）下的數據。這樣本來要得到完整的譜圖需要等待幾個世紀甚至更長時間的實驗可以在高溫下但較短時間內完成，同樣要求在毫微秒或更短時間測定的難以實現的實驗也能通過降低溫度而實現。

⑩ 有機實驗裝置圖|分水器實驗裝置圖

有機實驗猛吵豎常用反應裝置

一 迴流裝置

1. 迴流冷凝裝置

在室溫下，對於反應速率很小或難以進行，為了使反應盡快地進

行，常常需要使反應質較長時間保持沸騰，在這種情況下就需要使用

迴流冷凝裝置，使蒸氣不斷地在冷凝管內冷凝而返回反應器中，以防

止反應物中的物質逃逸損失。

迴流冷凝裝置 迴流冷凝乾燥裝置

水

引入水槽

迴流冷凝 氣體吸收裝置

2. 迴流滴加裝置

有些反應在迴流狀態下進行得較劇烈，放熱量大，如果將反應物

一次投入，反應會很難控制；或者有些反應為了控制反應的選擇性，

也需要將反應物分批加入，在這種情況下，採用帶滴液漏斗的迴流滴

加裝置，將其中一種反應物慢慢滴加進去，另外，可根據需要，在反

應瓶外面用冷水或冰水或通過熱源加熱。在許多合成實驗（如非均相

反應）中為了使反應順利進行，較好地控制反應溫度，縮短反應時間

和提高產率，常採用攪拌裝置。

迴流滴加裝置 攪拌迴流滴加裝置

2. 迴流分水裝置

在進行某些可逆反應平衡反應時，為了使正向反應進行徹底，可

將反應物之一不斷從反應混合物中除去，若生成物之一是水，且生成

的水能與反應物之一形成恆沸混合物，這時可用迴流分水裝置。

分水器的作用是把反應產生的水從反應體系中分離開來，也就是

降低產物的濃度使得平衡反應向右移動，從而提高反應的產量。要求

反應物或溶劑和水是不互溶的，而且密度應該是比水小的，這樣在分

水器里水就能和反應物或溶劑分層，上層的反應物或溶劑又能繼續流

回反應體系繼續反應，而在下層的水就可以從反應體系裡分離開來

了。 帶水劑就是能夠和水作用產生共沸物使得水更易被蒸出的物質。

制備乙酸乙酯時不可以用分水器，因為反應物、產物和水都是互

溶的無法分開來。只要和乙酸乙酯一起蒸出就，再用乾燥劑就可以除

去了。

迴流分水裝置

二 分餾裝置

對於有水生成的可逆反應，若生成的水與反應物之一沸點相差較

小（小於300C ），且兩者能互溶，如水與以乙酸，若想分出反應生成

的水，反應物如乙酸也同時被分出，這時就不能用迴流分水裝置提高

反應產率，應用分溜裝置。

分餾裝置 蒸餾裝置

三 蒸餾裝置

對於有水生成的可逆反應，若生成的水與反應物和其他生成物的

沸點相差很小，且生成的水與反應物，其他生成物之間形成恆沸混合

物，反應物的沸點又比水的沸點低，如乙醇、溴乙烷和說，若想分出

反應生成的水，反應物如乙醇、生成的溴乙烷更容易被分出，這時可

採用邊滴加邊蒸餾裝置。

為了控制不讓較多的反應物被蒸出而損失，反應應邊滴加邊蒸餾，

若反應較難發生，還可採用邊滴加邊邊迴流的裝置。

邊滴加邊蒸餾裝置枝大 邊滴加邊迴流邊蒸蒸餾裝置

四 減壓蒸餾裝置

減壓蒸餾適合於在常壓下蒸餾時，未達到沸點就已分解受熱分解、氧化或聚合的物質。

A─克氏蒸餾瓶；B─接收瓶；C─毛細管；D─螺旋夾；E─安全瓶；

F─測壓計；G─二通活塞

減壓蒸餾裝置

五 水蒸氣蒸餾裝置

水蒸氣蒸餾裝置主要應用於下列情況：

1. 分離在某些高沸點附近易分解的有機物；

2. 從不揮發物質或不需要的樹脂狀物質中分離所需的組分；

3. 從反應物中除去揮發性的副產物或未反應的原料；

4. 用其他分離純化方法碰汪有一定操作困難的化合物的分離純化。 被提純物質必須具備以下幾個條件：

1. 不溶或難溶於水；

2. 共沸騰下與水不發生化學反應；

3. 在1000C 左右時，有一定的蒸汽壓，一般不低於667Pa(5mmHg),若低於此值而又必須進行水蒸氣蒸餾，應使用過熱水蒸氣蒸餾。

水蒸氣蒸餾裝置